WO2021171346A1 - 表示制御装置、ヘッドアップディスプレイ、及び表示制御方法 - Google Patents
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Abstract
表示制御装置(2)は、立体視用の右眼用画像と左眼用画像を表示装置(3)に表示させる。取得部(5)は、表示調整タイミングにおいて右眼用画像又は左眼用画像の少なくとも一方の移動方向及び移動量を取得する。調整部(6)は、取得部(5)が取得した移動方向及び移動量に基づき、右眼用画像又は左眼用画像の少なくとも一方の表示装置(3)における表示位置を調整する。
Description
本開示は、表示制御装置、ヘッドアップディスプレイ、及び表示制御方法
に関するものである。
に関するものである。
従来のヘッドアップディスプレイにおいては、表示画像を反射する風防ガラスの湾曲によってユーザが視認する画像が歪むという問題がある。この問題を解決するために、風防ガラスの湾曲形状に応じた補正パターンに従って、風防ガラスに投影する前の画像を補正する表示装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
ヘッドアップディスプレイには、表示画像を反射する風防ガラス及び凹面鏡等の反射部材といった光学系部材の湾曲に起因して、ユーザにより視認される画像の形状が変化するという問題の他に、ユーザの右眼と左眼で視認される立体視用の画像の位置がずれるという問題もある。しかしながら、上記特許文献1に記載されているような従来の表示装置においては、位置ずれの問題が考慮されていなかった。また、光学系部材の湾曲形状は経年変化するため、上記特許文献1に記載されているような従来の表示装置は、光学系部材ごとに経年変化に応じた多量の補正パターンを保持しておく必要があった。
本開示は、上記のような課題を解決するためになされたもので、光学系部材の湾曲に起因したユーザの右眼と左眼で視認される画像の位置ずれを、多量の補正パターンを予め保持することなく補正することを目的とする。
本開示に係る表示制御装置は、立体視用の右眼用画像と左眼用画像を表示装置に表示させる表示制御装置であって、表示調整タイミングにおいて右眼用画像又は左眼用画像の少なくとも一方の移動方向及び移動量を取得する取得部と、取得部が取得した移動方向及び移動量に基づき、右眼用画像又は左眼用画像の少なくとも一方の表示装置における表示位置を調整する調整部とを備えるものである。
本開示によれば、取得部が取得した移動方向及び移動量に基づき、右眼用画像又は左眼用画像の少なくとも一方の表示装置における表示位置を調整するようにしたので、光学系部材の湾曲に起因したユーザの右眼と左眼で視認される画像の位置ずれを、多量の補正パターンを予め保持することなく補正できる。
以下、本開示をより詳細に説明するために、本開示を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
なお、以下の実施の形態では、本開示に係る表示制御装置を、車両に搭載されたヘッドアップディスプレイに適用した場合を例に挙げて説明するが、車両以外で用いられるヘッドアップディスプレイに適用してもよい。
なお、以下の実施の形態では、本開示に係る表示制御装置を、車両に搭載されたヘッドアップディスプレイに適用した場合を例に挙げて説明するが、車両以外で用いられるヘッドアップディスプレイに適用してもよい。
実施の形態1.
初めに、車両のフロントガラスの湾曲がユーザの視認する画像に対して与える影響を説明する。
以降の説明において、フロントガラスの湾曲による影響を例に説明するが、コンバイナ又は凹面鏡等、ヘッドアップディスプレイを構成する光学系の構成要素による影響についても同様である。
初めに、車両のフロントガラスの湾曲がユーザの視認する画像に対して与える影響を説明する。
以降の説明において、フロントガラスの湾曲による影響を例に説明するが、コンバイナ又は凹面鏡等、ヘッドアップディスプレイを構成する光学系の構成要素による影響についても同様である。
図1は、フロントガラス10の湾曲に起因したユーザの右眼と左眼で視認される画像の上下の位置ずれを説明する図であり、図1Aは位置ずれ無しの例、図1Bは位置ずれ14有りの例である。以下、ユーザが右眼で視認する画像を「右眼視認画像」と記載し、左眼で視認する画像「左眼視認画像」と記載する。
なお、図1及び後述の図2では、分光機構を有さない2D-HUD(Head-Up Display)を例に挙げて説明する。2D-HUDにおいては、ユーザの右眼及び左眼に視認させたい一つの表示物(コンテンツ)について、表示装置3が一つの、つまり右眼用と左眼用とで共通の、表示物11の画像を表示する。ユーザの右眼に視認させる表示物11の画像を「右眼用画像」と記載し、左眼に視認させる表示物11の画像を「左眼用画像」と記載する。
図1Aは、左眼視認画像12Lと右眼視認画像12Rとの位置ずれが無い場合の例である。2D-HUDの表示装置3に表示された表示物11の画像からでた光束が、フロントガラス10で反射し、ユーザの右眼と左眼に到達する。左眼視認画像12L及び右眼視認画像12Rの形状、並びにフロントガラス10における左眼視認画像12L及び右眼視認画像12Rの位置は、同一である。そのため、ユーザが両眼で視認する両眼視認画像13に、違和感が生じない。
図1Bは、左眼視認画像12Lと右眼視認画像12Rとの位置ずれ14が有る場合の例である。フロントガラス10の湾曲により、例えば、右眼視認画像12Rが、本来表示されるべきフロントガラス10上の位置よりも、位置ずれ14の分だけ下に表示される。左眼視認画像12Lと右眼視認画像12Rの上下方向の位置が異なるため、ユーザが両眼で視認する両眼視認画像13が二重になり、ユーザが違和感を覚える。また、図1Bのような両眼視認画像13を見るユーザに、疲労感が生じる。
なお、図1Bに示される両眼視認画像13は一例であり、左眼視認画像12Lと右眼視認画像12Rの位置のずれ方によっては両眼視認画像13の見え方が変わる。
なお、図1Bに示される両眼視認画像13は一例であり、左眼視認画像12Lと右眼視認画像12Rの位置のずれ方によっては両眼視認画像13の見え方が変わる。
図2は、フロントガラス10の湾曲に起因したユーザ30の右眼と左眼で視認される画像の左右の位置ずれを説明する図であり、図2Aは位置ずれ無しの例、図2Bは位置ずれ24L,24R有りの例である。なお、図2でも、図1と同様に、表示装置3が一つの、つまり右眼用と左眼用とで共通の、表示物21の画像を表示する。
2D-HUDは、フロントガラス10の前方景色に両眼視認画像23が重畳しているようにユーザ30に感じさせるために、左眼視認画像22Lと右眼視認画像22Rとが結像する結像距離を所定以上にする必要がある。ここでは、結像距離が、ユーザ30の眼位置31から15メートル以上先であるものとする。
2D-HUDは、フロントガラス10の前方景色に両眼視認画像23が重畳しているようにユーザ30に感じさせるために、左眼視認画像22Lと右眼視認画像22Rとが結像する結像距離を所定以上にする必要がある。ここでは、結像距離が、ユーザ30の眼位置31から15メートル以上先であるものとする。
図2Aは、左眼視認画像22Lと右眼視認画像22Rとの位置ずれが無い場合の例である。2D-HUDの表示装置3に表示された表示物21の画像からでた光束が、フロントガラス10で反射し、ユーザ30の右眼と左眼に到達する。図2では、ユーザ30の右眼と左眼が、眼位置31として示される。左眼視認画像22L及び右眼視認画像22Rの形状、並びにフロントガラス10における左眼視認画像22L及び右眼視認画像22Rの位置は、同一である。そのため、ユーザ30が両眼で視認する両眼視認画像23に、違和感が生じない。
図2Bは、左眼視認画像22Lと右眼視認画像22Rとの位置ずれ24L,24Rが有る場合の例である。フロントガラス10の湾曲により、例えば、左眼視認画像22Lが、本来表示されるべきフロントガラス10上の位置よりも、位置ずれ24Lの分だけ右に表示され、右眼視認画像22Rが、本来表示されるべきフロントガラス10上の位置よりも、位置ずれ24Rの分だけ左に表示される。左眼視認画像22Lと右眼視認画像22Rの左右方向の位置が異なるため、ユーザ30が両眼で視認する両眼視認画像23の結像距離が短くなる。そのため、ユーザ30は、両眼視認画像23が前方風景よりも手前にあるような違和感を覚える。また、図2Bのような両眼視認画像23を見るユーザ30に、疲労感が生じる。
なお、図2Bに示される両眼視認画像23は一例であり、左眼視認画像22Lと右眼視認画像22Rの位置のずれ方によっては両眼視認画像23の結像距離が変わり両眼視認画像23の見え方が変わる。
なお、図2Bに示される両眼視認画像23は一例であり、左眼視認画像22Lと右眼視認画像22Rの位置のずれ方によっては両眼視認画像23の結像距離が変わり両眼視認画像23の見え方が変わる。
実施の形態1では、表示制御装置2(図3参照)が、表示装置3に表示させる右眼用画像の位置又は左眼用画像の位置の少なくとも一方を移動させることにより、フロントガラス10上の右眼視認画像と左眼視認画像の位置ずれを補正する。
上述した左眼視認画像及び右眼視認画像の上下方向及び左右方向の位置ずれによる影響は、2D-HUDだけでなく3D-HUDにおいても生じる。先立って説明した特許文献1に記載されたHUDは、表示装置に表示する画像の形状の歪みを補正するためのものであるので、左眼視認画像と右眼視認画像の位置ずれには対応することができない。上記特許文献1に記載されたHUDが、左眼視認画像と右眼視認画像の位置ずれに対応するためには、この位置ずれを考慮した補正パターンを予め保持する必要がある。また、フロントガラス10の湾曲形状は経年変化するため、上記特許文献1に記載されたHUDは、フロントガラス10の種類ごとに、フロントガラス10の湾曲形状の経年変化を考慮した多量の補正パターンを、予め保持する必要がある。
また、上述した左眼視認画像及び右眼視認画像の上下方向及び左右方向の位置ずれによる影響は、2眼式の3D-HUDだけでなく多眼式の3D-HUDにおいても生じる。2眼式の3D-HUDは、左眼用画像と右眼用画像の2画像だけを表示装置3に表示する構成であるのに対し、多眼式の3D-HUDは、n枚の画像(n≧3)を並べて表示し、ユーザが当該n枚の画像のうちの任意の1枚の画像を右眼で視認し、任意のもう1枚の画像を左眼で視認する構成である。2眼式の3D-HUDだけでなく多眼式の3D-HUDについても、表示制御装置2(図3参照)は、ユーザが右眼で視認する画像(つまり、右眼用画像)の位置と左眼で視認する画像(つまり、左眼用画像)の位置を個別に移動させることにより、フロントガラス10上の右眼視認画像と左眼視認画像の位置ずれを補正する。なお、多眼式の3D-HUDの表示制御装置2(図3参照)は、例えば、後述する図8の眼位置取得部8が取得するユーザの眼位置情報を用いて、n枚の画像のうちのユーザが右眼で視認している画像と左眼で視認している画像とを特定して位置ずれを補正すればよい。
図3は、実施の形態1に係るヘッドアップディスプレイ1の構成例を示すブロック図である。ヘッドアップディスプレイ1は、表示制御装置2と、表示装置3とを備える。表示装置3は、例えば、液晶ディスプレイである。表示制御装置2は、入力部4、取得部5、調整部6、及び記憶部7を備える。
入力部4は、右眼用画像又は左眼用画像のどちらの位置を補正するかをユーザに選択させる機能(調整対象を選択させる機能)と、当該調整対象である画像の移動方向及び移動量をユーザに指定させる機能とを有する。
ここで、移動方向は、上下左右の4方向に限定されず、どの方向であってもよい。
移動量は、ピクセル等の数値で表される移動量であってもよいし、移動回数であってもよい。移動回数は、ユーザが入力する数値であってもよいし、ユーザがボタン又はキーを押下する回数であってもよい。
入力部4は、上記機能を有するものであれば何でもよく、CID(Center Information Display)等に表示される入力画面であってもよいし、物理的なボタン、キー、又はつまみ等であってもよい。
ここで、移動方向は、上下左右の4方向に限定されず、どの方向であってもよい。
移動量は、ピクセル等の数値で表される移動量であってもよいし、移動回数であってもよい。移動回数は、ユーザが入力する数値であってもよいし、ユーザがボタン又はキーを押下する回数であってもよい。
入力部4は、上記機能を有するものであれば何でもよく、CID(Center Information Display)等に表示される入力画面であってもよいし、物理的なボタン、キー、又はつまみ等であってもよい。
図4は、入力部4がCIDに表示された入力画面である場合の例を示す図である。入力画面には、調整対象をユーザに選択させるための右眼用調整アイコン及び左眼用調整アイコン、並びに、調整対象の移動方向をユーザに指定させるための上下左右の4方向の矢印アイコンが表示されている。入力部4は、ユーザが入力画面に対して行ったタッチ操作の情報に基づいて、調整対象、移動方向、及び移動量を検出する。例えば、右眼用調整アイコンがタッチ操作された場合、入力部4は、調整対象「右眼用画像」の情報を取得部5へ出力する。また、例えば、上方向の矢印アイコンが5回タッチ操作された場合、入力部4は、移動方向「上方向」及び移動量「移動回数5回」の情報を取得部5へ出力する。
取得部5は、入力部4がユーザから受け付けた、右眼用画像又は左眼用画像の少なくとも一方の移動方向及び移動量の指示を、入力部4から受け取る。取得部5は、入力部4から受け取ったこれらの情報を、調整部6へ出力する。
なお、取得部5は、入力部4から受け取ったこれらの情報をいったん記憶部7に記憶させ、これらの情報を記憶部7から取得して調整部6へ出力してもよい。例えば、取得部5は、入力部4から受け取ったこれらの情報を調整部6へ出力すると共に記憶部7に記憶させ、次回のヘッドアップディスプレイ1の起動時には、前回記憶部7に記憶したこれらの情報を取得して調整部6へ出力する。
なお、取得部5は、入力部4から受け取ったこれらの情報をいったん記憶部7に記憶させ、これらの情報を記憶部7から取得して調整部6へ出力してもよい。例えば、取得部5は、入力部4から受け取ったこれらの情報を調整部6へ出力すると共に記憶部7に記憶させ、次回のヘッドアップディスプレイ1の起動時には、前回記憶部7に記憶したこれらの情報を取得して調整部6へ出力する。
調整部6は、取得部5が取得した右眼用画像又は左眼用画像の少なくとも一方の移動方向及び移動量に基づき、右眼用画像又は左眼用画像の少なくとも一方の表示装置3における表示位置を調整する。表示装置3に表示させる右眼用画像と左眼用画像は、表示制御装置2が生成する構成でもよい。または、カーナビゲーション装置等が生成した右眼用画像と左眼用画像を、表示制御装置2がカーナビション装置等から取得する構成でもよい。
なお、取得部5から受け取った移動量に関する情報が、指定された移動方向への移動回数である場合、調整部6は、予め定められた移動回数1回あたりの移動量(例えば、1ピクセル)を、取得部5から受け取った移動回数に乗じることによって、移動量を算出すればよい。例えば、調整部6は、移動方向「上方向」及び移動量「移動回数5回」の情報を取得部5から受け取った場合、上方向への移動量として5ピクセル(=1ピクセル×5回)を算出する。
図5は、実施の形態1に係る表示制御装置2の動作例を示すフローチャートである。表示制御装置2は、表示調整タイミングになると、図5のフローチャートに示される動作を行う。表示調整タイミングは、例えば、車両のイグニッションキーがオンになったとき、又は、車両の停止中若しくは走行中にユーザから入力部4に対して表示調整の指示があったときである。以下では、ユーザがCIDに表示された入力画面(図4参照)をタッチ操作したときを表示調整タイミングとする。
ステップST1において、入力部4は、ユーザが入力画面に対して行ったタッチ操作の情報に基づいて、調整対象、移動方向、及び移動量を検出し、検出した情報を取得部5へ出力する。取得部5は、調整対象、移動方向、及び移動量に関する情報を、入力部4から取得して、調整部6へ出力する。ステップST2において、調整部6は、取得部5が取得した情報に基づき、表示装置3に表示させる調整対象の画像を、移動方向へ移動量分移動させる。
ユーザは、両眼視認画像に違和感がなくなるまで、調整対象の画像の移動を繰り返し試行するので、その場合、表示制御装置2は、ステップST1及びステップST2の動作を繰り返すことになる。
また、ユーザは、右眼用画像の移動方向及び移動量と、左眼用画像の移動方向及び移動量の両方を指示してもよい。
また、ユーザは、右眼用画像の移動方向及び移動量と、左眼用画像の移動方向及び移動量の両方を指示してもよい。
なお、例えば、取得部5は、車両のイグニッションキーがオンになったとき等に、調整対象、移動方向、及び移動量の情報が、記憶部7に存在するか否かを確認してもよい。取得部5は、これらの情報が記憶部7に存在する場合、これらの情報を記憶部7から取得して調整部6へ出力する(ステップST1)。これにより、ユーザは、ヘッドアップディスプレイ1を使用する都度、表示物の位置ずれを補正する必要がなくなる。
また、取得部5は、ユーザが新たに表示物の位置ずれ補正を行った場合、入力部4から取得した最新の調整対象、移動方向、及び移動量の情報を調整部6へ出力すると共に記憶部7に記憶させ、既に記憶部7に記憶されていた過去の調整対象、移動方向、及び移動量の情報を記憶部7から削除することが好ましい。これにより、記憶部7の記憶容量増大が防止される。
また、取得部5は、ユーザが新たに表示物の位置ずれ補正を行った場合、入力部4から取得した最新の調整対象、移動方向、及び移動量の情報を調整部6へ出力すると共に記憶部7に記憶させ、既に記憶部7に記憶されていた過去の調整対象、移動方向、及び移動量の情報を記憶部7から削除することが好ましい。これにより、記憶部7の記憶容量増大が防止される。
次に、図6及び図7を参照して、上下方向の位置ずれが生じている両眼視認画像13を調整する例を説明する。図6Aは調整前の両眼視認画像13の例、図6Bは調整前の表示装置3の表示例、図6Cは調整前の左眼視認画像12L及び右眼視認画像12Rの例を示す図である。図7Aは調整後の両眼視認画像13aの例、図7Bは調整後の表示装置3の表示例、図7Cは調整後の左眼視認画像12L及び右眼視認画像12Raの例を示す図である。
図6Cに示されるように、調整前の左眼視認画像12Lと右眼視認画像12Rとには、上下方向の位置ずれ14が生じている。そのため、ユーザは、図6Aに示される両眼視認画像13に対して感じる違和感を解消するために、CIDに表示された入力画面(図4参照)に対してタッチ操作を行う。この例では、ユーザは、右眼用調整アイコンを1回タッチ操作し、続いて上方向の矢印アイコンを1回タッチ操作する。調整部6は、このタッチ操作に応じて、表示装置3に表示させる画像を、図6Bに示される表示物11の画像から、図7Bに示される表示物11aの画像に変更する。表示物11の画像は、右眼用画像と左眼用画像とが同一形状であり、かつ右眼用画像と左眼用画像とが同一位置にあるものである。これに対し、表示物11aの画像は、右眼用画像と左眼用画像とが同一形状であるが、右眼用画像と左眼用画像とで位置が異なるものである。具体的には、表示物11aの画像は、上記タッチ操作に基づいて、右眼用画像の位置が、矢印アイコンタッチ操作1回あたりの移動量分だけ、上方向に移動している。右眼用画像の上方向への移動により、図7Cに示されるように、フロントガラス10上の右眼視認画像12Rが右眼視認画像12Raへ移動し、位置ずれ14が補正される。その結果、ユーザは、図7Aに示される、違和感のない両眼視認画像13aを視認できる。
なお、表示装置3が複数の表示物を表示する場合、取得部5は、複数の表示物のそれぞれについて、位置ずれを補正するための調整対象、移動方向、及び移動量の情報を取得してもよい。フロントガラス10の湾曲形状が経年変化した場合等であっても、フロントガラス10上の位置ごとに、表示物の位置ずれを精度よく補正できる。
また、表示装置3が複数の表示物を表示する場合、調整部6は、1つの表示物の位置ずれを補正するための調整対象、移動方向、及び移動量の情報を、他の表示物の位置ずれを補正するために使用してもよい。1つの表示物の位置ずれを補正するための調整対象、移動方向、及び移動量の情報を、他の表示物の位置ずれを補正するために使用する場合、ユーザの操作が短時間で済むため、ユーザは車両走行中でも位置ずれの補正を簡単に行うことができる。
また、表示制御装置2は、例えば車両の発進前に、表示装置3における複数の位置に順番に表示物を表示させ、表示位置ごとに、位置ずれを補正するための調整対象、移動方向、及び移動量の情報を取得してもよい。この場合、調整部6は、表示物の表示位置に応じた調整対象、移動方向、及び移動量の情報を使用して、この表示物の位置ずれを補正する。なお、車両の発進前は、表示調整タイミングの1つである。
以上のように、実施の形態1に係るヘッドアップディスプレイ1は、表示装置3と、立体視用の右眼用画像と左眼用画像を表示装置3に表示させる表示制御装置2とを備える。表示制御装置2は、取得部5と、調整部6とを備える。取得部5は、表示調整タイミングにおいて右眼用画像又は左眼用画像の少なくとも一方の移動方向及び移動量を取得する。調整部6は、取得部5が取得した移動方向及び移動量に基づき、右眼用画像又は左眼用画像の少なくとも一方の表示装置3における表示位置を調整する。これにより、表示制御装置2は、光学系部材の湾曲に起因したユーザの右眼と左眼で視認される画像の位置ずれを、多量の補正パターンを予め保持することなく補正できる。
また、実施の形態1に係る表示制御装置2は、右眼用画像又は左眼用画像の少なくとも一方の移動方向及び移動量の指示を、ユーザから受け付ける入力部4を備える。取得部5は、表示調整タイミングにおいて入力部4から移動方向及び移動量を取得する。これにより、表示制御装置2は、光学系部材の湾曲形状が経年変化することによって画像の位置ずれが生じる都度、ユーザの指示に従って位置ずれを補正できる。
また、実施の形態1に係る表示制御装置2は、右眼用画像又は左眼用画像の少なくとも一方の移動方向及び移動量を記憶する記憶部7を備える。取得部5は、表示調整タイミングにおいて記憶部7から移動方向及び移動量を取得する。これにより、ユーザの手間を軽減できる。
実施の形態2.
右眼視認画像の位置と左眼視認画像の位置のずれ方は、フロントガラス10の湾曲に応じて変わるだけでなく、ユーザの右眼と左眼の位置に応じても変わる。そこで、実施の形態2では、表示制御装置2がユーザの右眼と左眼の位置を考慮する。
右眼視認画像の位置と左眼視認画像の位置のずれ方は、フロントガラス10の湾曲に応じて変わるだけでなく、ユーザの右眼と左眼の位置に応じても変わる。そこで、実施の形態2では、表示制御装置2がユーザの右眼と左眼の位置を考慮する。
図8は、実施の形態2に係るヘッドアップディスプレイ1の構成例を示すブロック図である。実施の形態2に係る表示制御装置2は、図3に示された実施の形態1の表示制御装置2に対して眼位置取得部8が追加された構成である。図8において図3と同一又は相当する部分は、同一の符号を付し説明を省略する。
眼位置取得部8は、ユーザの右眼と左眼の位置を取得し、取得した眼位置情報を取得部5へ出力する。眼位置取得部8による眼位置の取得方法は、任意の方法でよい。例えば、眼位置取得部8は、カメラがユーザを撮像した画像を用いて、右眼と左眼の位置を検出する。
取得部5は、表示調整タイミングにおいて、入力部4から受け取った調整対象、移動方向、及び移動量の情報を調整部6へ出力する。その際、取得部5は、眼位置取得部8から眼位置情報を受け取り、入力部4から受け取った調整対象、移動方向、及び移動量の情報と、眼位置取得部8から受け取った眼位置情報とを対応付けて記憶部7に記憶させる。これにより、記憶部7には、さまざまな眼位置においてユーザが入力した調整対象、移動方向、及び移動量の情報が蓄積される。
取得部5は、次回の表示調整タイミング(例えば、車両の発進前)において、眼位置取得部8から眼位置情報を受け取り、受け取った現在の眼位置情報に一致する過去の眼位置情報が記憶部7に記憶されているか確認する。取得部5は、現在の眼位置情報に一致する過去の眼位置情報が記憶部7に記憶されている場合、この過去の眼位置情報に対応付けられている調整対象、移動方向、及び移動量の情報を記憶部7から取得して調整部6へ出力する。調整部6は、取得部5が記憶部7から取得した調整対象、移動方向及び移動量に基づいて、調整対象の画像の表示装置3における表示位置を調整する。
以上のように、実施の形態2に係る表示制御装置2は、ユーザの右眼と左眼の位置を取得する眼位置取得部8を備える。記憶部7は、右眼用画像又は左眼用画像の少なくとも一方の移動方向及び移動量と眼位置とを対応付けて記憶する。取得部5は、表示調整タイミングにおいて眼位置取得部8が取得した眼位置に対応する移動方向及び移動量を記憶部7から取得する。これにより、表示制御装置2は、光学系部材の湾曲及びユーザの眼位置に起因した画像の位置ずれを補正できる。
実施の形態3.
実施の形態2では、表示制御装置2がユーザの右眼と左眼の位置を考慮して位置ずれを補正した。ユーザの右眼と左眼の位置は、ユーザの座高(又は頭の位置)及び姿勢等によって決まるため、実施の形態3では、右眼と左眼の位置に代えてユーザを考慮して、位置ずれを補正する。
実施の形態2では、表示制御装置2がユーザの右眼と左眼の位置を考慮して位置ずれを補正した。ユーザの右眼と左眼の位置は、ユーザの座高(又は頭の位置)及び姿勢等によって決まるため、実施の形態3では、右眼と左眼の位置に代えてユーザを考慮して、位置ずれを補正する。
図9は、実施の形態3に係るヘッドアップディスプレイ1の構成例を示すブロック図である。実施の形態3に係る表示制御装置2は、図3に示された実施の形態1の表示制御装置2に対してユーザ認識部9が追加された構成である。図9において図3と同一又は相当する部分は、同一の符号を付し説明を省略する。
ユーザ認識部9は、ユーザを認識し、認識したユーザを示すユーザ情報を取得部5へ出力する。ユーザ認識部9によるユーザの認識方法は、任意の方法でよい。例えば、ユーザ認識部9は、カメラがユーザを撮像した画像を用いて、ユーザの顔を認識する。
取得部5は、表示調整タイミングにおいて、入力部4から受け取った調整対象、移動方向、及び移動量の情報を調整部6へ出力する。その際、取得部5は、ユーザ認識部9からユーザ情報を受け取り、入力部4から受け取った調整対象、移動方向、及び移動量の情報と、ユーザ認識部9から受け取ったユーザ情報とを対応付けて記憶部7に記憶させる。これにより、記憶部7には、ユーザごとに調整対象、移動方向、及び移動量の情報が蓄積される。
取得部5は、次回の表示調整タイミング(例えば、車両の発進前)において、ユーザ認識部9からユーザ情報を受け取り、受け取った現在のユーザ情報に一致する過去のユーザ情報が記憶部7に記憶されているか確認する。取得部5は、現在のユーザ情報に一致する過去のユーザ情報が記憶部7に記憶されている場合、この過去のユーザ情報に対応付けられている調整対象、移動方向、及び移動量の情報を記憶部7から取得して調整部6へ出力する。調整部6は、取得部5が記憶部7から取得した調整対象、移動方向及び移動量に基づいて、調整対象の画像の表示装置3における表示位置を調整する。
以上のように、実施の形態3に係る表示制御装置2は、ユーザを認識するユーザ認識部9を備える。記憶部7は、右眼用画像又は左眼用画像の少なくとも一方の移動方向及び移動量とユーザとを対応付けて記憶する。取得部5は、表示調整タイミングにおいてユーザ認識部9が認識したユーザに対応する移動方向及び移動量を記憶部7から取得する。これにより、表示制御装置2は、光学系部材の湾曲及びユーザごとに変わる眼位置に起因した画像の位置ずれを補正できる。
なお、表示制御装置2は、実施の形態3において眼位置の代わりにユーザの認証結果を使用したが、これに限定されず、眼位置の代わりに頭の位置等を使用してもよい。
最後に、各実施の形態に係るヘッドアップディスプレイ1のハードウェア構成を説明する。
図10A及び図10Bは、各実施の形態に係るヘッドアップディスプレイ1のハードウェア構成例を示す図である。表示制御装置2における記憶部7の機能は、メモリ102により実現される。表示制御装置2における入力部4、取得部5、調整部6、眼位置取得部8、及びユーザ認識部9の機能は、処理回路により実現される。即ち、表示制御装置2は、上記機能を実現するための処理回路を備える。処理回路は、専用のハードウェアとしての処理回路100であってもよいし、メモリ102に格納されるプログラムを実行するプロセッサ101であってもよい。
図10A及び図10Bは、各実施の形態に係るヘッドアップディスプレイ1のハードウェア構成例を示す図である。表示制御装置2における記憶部7の機能は、メモリ102により実現される。表示制御装置2における入力部4、取得部5、調整部6、眼位置取得部8、及びユーザ認識部9の機能は、処理回路により実現される。即ち、表示制御装置2は、上記機能を実現するための処理回路を備える。処理回路は、専用のハードウェアとしての処理回路100であってもよいし、メモリ102に格納されるプログラムを実行するプロセッサ101であってもよい。
図10Aに示されるように、処理回路が専用のハードウェアである場合、処理回路100は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)、又はこれらを組み合わせたものが該当する。入力部4、取得部5、調整部6、眼位置取得部8、及びユーザ認識部9の機能を複数の処理回路100で実現してもよいし、各部の機能をまとめて1つの処理回路100で実現してもよい。
図10Bに示されるように、処理回路がプロセッサ101である場合、入力部4、取得部5、調整部6、眼位置取得部8、及びユーザ認識部9の機能は、ソフトウェア、ファームウェア、又はソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェア又はファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ102に格納される。プロセッサ101は、メモリ102に格納されたプログラムを読みだして実行することにより、各部の機能を実現する。即ち、表示制御装置2は、プロセッサ101により実行されるときに、図5のフローチャートで示されるステップが結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリ102を備える。また、このプログラムは、入力部4、取得部5、調整部6、眼位置取得部8、及びユーザ認識部9の手順又は方法をコンピュータに実行させるものであるとも言える。
ここで、プロセッサ101とは、CPU(Central Processing Unit)、処理装置、演算装置、又はマイクロプロセッサ等のことである。
メモリ102は、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、EPROM(Erasable Programmable ROM)、又はフラッシュメモリ等の不揮発性もしくは揮発性の半導体メモリであってもよいし、ハードディスク又はフレキシブルディスク等の磁気ディスクであってもよいし、CD(Compact Disc)又はDVD(Digital Versatile Disc)等の光ディスクであってもよい。
メモリ102は、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、EPROM(Erasable Programmable ROM)、又はフラッシュメモリ等の不揮発性もしくは揮発性の半導体メモリであってもよいし、ハードディスク又はフレキシブルディスク等の磁気ディスクであってもよいし、CD(Compact Disc)又はDVD(Digital Versatile Disc)等の光ディスクであってもよい。
なお、入力部4、取得部5、調整部6、眼位置取得部8、及びユーザ認識部9の機能について、一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェア又はファームウェアで実現するようにしてもよい。このように、表示制御装置2における処理回路は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はこれらの組み合わせによって、上述の機能を実現することができる。
本開示はその開示の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、又は実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。
本開示に係るヘッドアップディスプレイは、光学系部材の湾曲形状の経年変化を考慮して画像の位置ずれを補正するようにしたので、車両、鉄道、船舶又は航空機等を含む移動体用のヘッドアップディスプレイ等に用いるのに適している。
1 ヘッドアップディスプレイ、2 表示制御装置、3 表示装置、4 入力部、5 取得部、6 調整部、7 記憶部、8 眼位置取得部、9 ユーザ認識部、10 フロントガラス、11,11a,21 表示物、12L,22L 左眼視認画像、12R,12Ra,22R 右眼視認画像、13,13a,23 両眼視認画像、14,24L,24R 位置ずれ、30 ユーザ、31 眼位置、100 処理回路、101 プロセッサ、102 メモリ。
Claims (8)
- 立体視用の右眼用画像と左眼用画像を表示装置に表示させる表示制御装置であって、
表示調整タイミングにおいて右眼用画像又は左眼用画像の少なくとも一方の移動方向及び移動量を取得する取得部と、
前記取得部が取得した前記移動方向及び前記移動量に基づき、前記右眼用画像又は前記左眼用画像の少なくとも一方の前記表示装置における表示位置を調整する調整部とを備えることを特徴とする表示制御装置。 - 前記移動方向は、少なくとも上下方向を含むことを特徴とする請求項1記載の表示制御装置。
- 右眼用画像又は左眼用画像の少なくとも一方の移動方向及び移動量の指示を、ユーザから受け付ける入力部を備え、
前記取得部は、前記表示調整タイミングにおいて前記入力部から前記移動方向及び前記移動量を取得することを特徴とする請求項1記載の表示制御装置。 - 右眼用画像又は左眼用画像の少なくとも一方の移動方向及び移動量を記憶する記憶部を備え、
前記取得部は、前記表示調整タイミングにおいて前記記憶部から前記移動方向及び前記移動量を取得することを特徴とする請求項1記載の表示制御装置。 - ユーザの右眼と左眼の位置を取得する眼位置取得部を備え、
前記記憶部は、右眼用画像又は左眼用画像の少なくとも一方の移動方向及び移動量と眼位置とを対応付けて記憶し、
前記取得部は、前記表示調整タイミングにおいて前記眼位置取得部が取得した眼位置に対応する前記移動方向及び前記移動量を前記記憶部から取得することを特徴とする請求項4記載の表示制御装置。 - ユーザを認識するユーザ認識部を備え、
前記記憶部は、右眼用画像又は左眼用画像の少なくとも一方の移動方向及び移動量とユーザとを対応付けて記憶し、
前記取得部は、前記表示調整タイミングにおいて前記ユーザ認識部が認識したユーザに対応する前記移動方向及び前記移動量を前記記憶部から取得することを特徴とする請求項4記載の表示制御装置。 - 表示装置と、
立体視用の右眼用画像と左眼用画像を前記表示装置に表示させる請求項1記載の表示制御装置とを備えることを特徴とするヘッドアップディスプレイ。 - 立体視用の右眼用画像と左眼用画像を表示装置に表示させる表示制御方法であって、
取得部が、表示調整タイミングにおいて前記右眼用画像又は前記左眼用画像の少なくとも一方の移動方向及び移動量を取得し、
調整部が、前記取得部が取得した前記移動方向及び前記移動量に基づき、前記右眼用画像又は前記左眼用画像の少なくとも一方の前記表示装置における表示位置を調整することを特徴とする表示制御方法。
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- 2020-02-25 WO PCT/JP2020/007403 patent/WO2021171346A1/ja active Application Filing
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